Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Понедельник, 21.08.2017, 01:51

Вселенная Сегодня » 2014 » Май » 1 » Как жизнь могла произвести большинство полезных ископаемых на Земле?

01.05.2014
Как жизнь могла произвести большинство полезных ископаемых на Земле?
Автор: Elizabeth Howell



Первая фотография, сделанная камерой Mars Color Camera на борту индийского космического аппарата Mars Orbiter Mission (MOM), когда тот был на орбите Земли перед зажиганием двигателей Trans Mars Insertion для отправки на Марс, 1 декабря 2013 года. Изображение сфокусировано на Индийском субконтиненте. Предоставлено: ISRO.

Пока астрономы пытаются вычислить, какие планеты пригодны для жизни, есть целый ряд вещей, которые нужно обсудить. Насколько близки они к своим родительским звездам? Из чего состоят их атмосферы? И как только найдутся ответы, вот еще о чем нужно узнать: Сколько полезных ископаемых на поверхности планеты?

В сегодняшнем разговоре Роберт Хейзен (Robert Hazen) из Института Карнеги (Вашингтон) кратко рассказал о своих находках, показывающих, что две трети полезных ископаемых на Земле могли возникнуть от самой жизни. Эта концепция не нова - он и его команда впервые опубликовали ее в 2008 году - но его находки появились перед тем, как космический телескоп "Кеплер" (Kepler) открыл множество экзопланет.

Когда об этих отдаленных мирах узнают больше, будет интересно посмотреть, подтвердятся ли его находки - если мы могли бы обнаружить полезные ископаемые издалека.

"Мы живем на планете поразительной красоты, и когда вы смотрите на нее из окрестностей нашей Луны, вы видите, что это безусловно очень динамичная планета", сказал Хейзен делегатам на "Habitable Worlds Across Time and Space" (Обитаемые миры во времени и пространстве), весеннем симпозиуме, из Научного Института Космического Телескопа.

По его мнению, планеты не обязательно образуются таким способом, но упомянул в своем разговоре, что он приветствует комментарии и вопросы по его работе альтернативных процессов. Его команда полагает, что полезные ископаемые и жизнь эволюционируют вместе: жизнь становится более сложной, и количество полезных ископаемых растет со временем.


Иллюстрация зарождающейся звезды, окруженной протопланетным диском, в котором формируются планеты. Предоставлено: ESO.

Первым полезным ископаемым в космосе вероятно были алмазы, которые образовались в сверхновых. Эти звездные взрывы происходят там, где были созданы более тяжелые элементы в нашем космосе, делая вселенную более обогащенной ими, в отличие от "первоначального бульона" из водорода и гелия.

Существует всего несколько элементов, которые были ключевыми при формировании Земли, сообщил Хейзен, а также других планет в нашей Солнечной Системе (что также означает, что по-видимому это применимо к экзопланетам). Это углерод, азот, кислород, магний, кремний, титан и железо, которые образовали около дюжины полезных ископаемых на древней Земле.

В наши дни на Земле существует более 4900 полезных ископаемых (минералов), которые образовались из 72 важнейших элементов.

Группа Хейзена предложила 10 этапов эволюции:
  1. Обыкновенные хондриты (4.56 млрд лет назад) - которые были повсюду в солнечной туманности в начале формирования Солнечной Системы. В это время образовались 60 видов минералов.
  2. Планетезимали - или протопланеты - изменялись при столкновениях (4.56 - 4.55 млрд лет назад). Здесь были полевые шпаты, слюда, глины и кварц. 250 видов минералов.
  3. Формирование планет (4.55 - 3.5 млрд лет назад). На "сухой" планете как Меркурий, эволюция остановилась на примерно 300 видах минералов, в то время как "более влажные" планеты как Марс увидели более 420 видов минералов, которые включали гидроксиды и глины, созданные в процессах, таких как вулканизм и льды.
  4. Образование гранита (от 3.5 млрд лет назад). 1000 видов минералов, включая берилл и танталит.
  5. Тектоника плит (от 3 млрд лет назад). 1500 видов минералов. Прирост, созданный от изменений, таких как новые типы вулканизма и метаморфические изменения под высоким давлением внутри Земли.

Официальный постер кампании World Space Week Association 2013. Предоставлено: World Space Week Association.

Эти этапы выше такие длительные, что вы бы получили безжизненную планету, сказал Хейзен. Вот остальные этапы эволюции полезных ископаемых на Земле:

  1. Бескислородная биосфера (4 - 2.5 млрд лет назад), снова около 1500 видов минералов, существующих в древней атмосфере. Здесь был рост хемолитоавтотрофов или жизни, которая получает энергию из окисления неорганических соединений.
  2. Палеопротерозойское окисление (2.5 - 1.5 млрд лет назад) - быстрый рост видов минералов до 4500, поскольку кислород становится доминирующим игроком в атмосфере. "Мы пытаемся понять, действительно ли это для любой другой планеты, или есть альтернативные пути", сказал Хейзен.

И заключительные три этапа до настоящего времени были появлением больших океанов, глобальным ледниковым периодом и (540 млн лет назад до настоящего времени) биоминерализацией, или процессом живых организмов, производящих минералы (полезные ископаемые). Этот последний этап включал развитие древесных корней, что привело к видам, таким как грибы, микробы и черви.

Восход Луны позади пары пальм с коровами на переднем плане. Как вы можете видеть на этой фотографии, нижняя половина Луны имеет другой оттенок из-за атмосферы Земли. Предоставлено: Tom Connor, Parrish, FL.

Нужно отметить, что кислород не обязательно указывает на существование сложной жизни. Коллега-председатель Дэвид Кэтлин (David Catling) из Вашингтонского Университета, тем не менее, заметил, что содержание кислорода в атмосфере выросло примерно 2.4 млрд лет назад, совпадая с появлением сложной жизни.

Животные, как мы их понимаем, могли быть "невозможны большую часть истории Земли, потому что они не могли бы дышать", отметил он. Но будут необходимы дальнейшие исследования в этом вопросе. В конце концов, мы обнаружили жизнь только на одной планете: Земля.

Конференция продолжится до 1 мая включительно, смотрите веб-трансляцию здесь.



Название прочитанной вами статьи "Как жизнь могла произвести большинство полезных ископаемых на Земле?".

Похожие статьи:
Категория: Земля из космоса | Просмотров: 2061 | Теги: кислород, Марс, полезные ископаемые, Земля | Рейтинг: 5.0/1
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]